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协作车辆路径成本分摊问题的B-T Shapley方法
引用本文:饶卫振,朱庆华,金淳,刘从虎.协作车辆路径成本分摊问题的B-T Shapley方法[J].管理科学学报,2019,22(1):107-126.
作者姓名:饶卫振  朱庆华  金淳  刘从虎
作者单位:上海交通大学中美物流研究院,上海200030;山东科技大学经济管理学院,青岛266590;上海交通大学中美物流研究院,上海,200030;大连理工大学管理与经济学部,大连,116024
基金项目:国家自然科学基金;国家社会科学基金;中国博士后科学基金;山东省自然基金资助项目;教育部人文社会科学研究项目
摘    要:多个企业协作配送能显著地降低物流配送成本和减少尾气排放,研究协作配送模型与成本分摊方法是亟需解决的关键问题.传统经典成本分摊方法需要计算所有子联盟的协作成本,在本问题中等价于需要求解2N-1个(N为企业数量)复杂的车辆路径问题.本文建立了多方协作车辆路径问题模型,分析了协作配送成本分摊问题的属性.基于经典的Shapley成本分摊方法,提出了B-T (Binary Tree) Shapley近似方法,不仅将成本分摊本身计算复杂度由O(N22N)降为O(N2log2N),而且将需要求解的车辆路径问题数量由2N-1个锐减至2N-1个,从而能够在合理时间内完成协作配送问题的成本分摊.通过求解算例和实际案例,计算结果表明,B-T Shapley的耗时与Shapley方法相比几乎可以忽略不计,更重要的是B-T Shapley与Shapley的成本分摊结果之间仅有细微的偏差,其平均准确度可以达到95%左右.

关 键 词:协作车辆路径问题  夏普利值  成本分摊  合作博弈

A Binary Tree Shapely method for cost sharing of the collaborative vehicle routing problem
RAO Wei-zhen,ZHU Qing-hua,JIN Chun,LIU Cong-hu.A Binary Tree Shapely method for cost sharing of the collaborative vehicle routing problem[J].Journal of Management Sciences in China,2019,22(1):107-126.
Authors:RAO Wei-zhen  ZHU Qing-hua  JIN Chun  LIU Cong-hu
Affiliation:(Sino-US Global Logistics Institute,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200030,China;College of Economics and Management,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590, China;Faculty of Management and Economics,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)
Abstract:RAO Wei-zhen;ZHU Qing-hua;JIN Chun;LIU Cong-hu(Sino-US Global Logistics Institute,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200030,China;College of Economics and Management,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590, China;Faculty of Management and Economics,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)
Keywords:collaborative vehicle routing problem  Shapley  cost sharing  cooperative games
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